32.Получение топливного этанола.
В связи с сокращением запасов и повышением цен на нефть и нефтепродукты в последнее время в ряде стран организовано производство этанола для применения его в качестве топлива для двигателей внутреннего сгорания, в основном для автотранспорта.Введение этанола в бензин обеспечивает повышение октанового числа топлива, что позволяет отказаться от введения в бензин тетраэтилсвинца. Каждые 3 % этанола в смеси обесп-ют пов-ние октанового числа топлива на 1 единицу. Этанол повышает детонационную стойкость топлива, т к тем-ра самовоспламенения бензина 290 °С, смеси с этанолом 425 °С. При использовании смеси этанола с бензином: гораздо ниже токсичность выхлопных газов и расход горючего и выше пробег автомашин по сравнению с бензиновым топливом.
При получении топливного этанола не требуется его глубокая очистка от примесей, в связи с чем возможно его получение в одноколонном брагоректификационном аппарате, что позволяет сократить удельный расход тепла. Для получения «газохола» можно применять спирт крепостью 96,0—96,2 % (по объему), т к этанол повышает растворимость воды в бензине и снижает опасность расслоения топливной смеси. При получении топливных смесей с более высоким содержанием этанола необходимо его обезвоживание (абсолютирование), так как иначе будет происходить расслаивание бензина и спирта. При применении в качестве топлива чистого этанола его абсолютирование не требуется.
Абсолютирование этанола обычно проводится путем азеотропной перегонки с циклогексаном, бензолом, трихлорэтаном и другими растворителями. При этом после отгонки азеотропной смеси этанол — вода — растворитель получают этанол с концентрацией 99,3—99,8 %.
В промышленности обычно проводят азеотропную дистилляцию с бензолом. Азеотроп бензол — этанол — вода имеет температуру кипения при атмосферном давлении 64,8 °С, в состав смеси входит 18,5 % (по массе) этанола, 7,4 % воды и 74,1 % бензола.
На рис. 8.6 приведена принципиальная схема абсолютиро- вания этанола(1— азеотропная колонна; 2 — дефлегматоры; 3 — декантатор; 4 — спиртовая колонна) с применением в качестве растворителя бензола. В азеотропную (или дегидратационную) колонну 1 подают спирт-сырец или технический спирт крепостью 95—96 % (по объему) и бензол из декантатора 3. Из верхей части колонны отгоняется азеотроп этанол — бензол — вода; из кубовой части — абсолютный этанол. Обогрев колонны осуществляется глухим паром. Число многоколпачковых тарелок 60—65, в том числе в укрепляющей части 10 тарелок. После конденсации и охлаждения в дефлегматоре 2 азеотроп расслаивается в декан- таторе 3 на верхний слой, содержащий при 15 °С 85 % бензола, 13,3 этанола и 1,7 % воды, и нижний слой, содержащий 49,7 % этанола, 41,3 воды и 9 % бензола. В спиртовой (отгон-
ной) колонне 4 этанол укрепляется и вместе с бензолом возвращается в колонну 1. Из кубовой части колонны 4 отбирается лютерная вода. Число тарелок в спиртовой колонне 60— 65, в том числе 40—43 в концентрационной части.
Потери бензола в системе периодически восполняются путем его подачи в декантатор 3. Расход бензола составляет 0,01 кг на 1 дал абсолютного этанола, пара 15—20 кг/дал. Потери этанола при абсолютировании около 1 % от исходного количества.
1 Современное состояние гидролизного производства в Республике Беларусь. Перспективы его развития.
2 Сырье для гидролизной и микробиологической промышленности. Сырьевая база гидролизного производства Республики Беларусь. Особенности химического состава различных видов сырья.
3 Технологическая характеристика гидролизного сырья. Его подготовка, хранение и подача в производство.
4 Кинетика перколяционного гидролиза полисахаридов разбавленными кислотами.
5 Константа скорости гидролиза полисахаридов. Факторы, влияющие на скорость гидролиза полисахаридов.
6 Причины трудной гидролизуемости полисахаридов. Особенности гидролиза гемицеллюлоз и целлюлозы.
7 Кинетика вторичных превращений моносахаридов. Факторы, влияющие на скорость распада моносахаридов.
8 Механизм кислотно-каталитического расщепления гликозидных связей полисахаридов разбавленными кислотами.
9 Превращения компонентов древесины в процессе гидролиза.
10 Выход моносахаридов при одноступенчатом, многоступенчатом и
перколяционном гидролизе. Влияние кинетических и макрокинетических факторов на реальный выход моносахаридов.
11 Классификация основных методов гидролиза.
12 Особенности гидролиза растительного сырья концентрированными кислотами. Превращения целлюлозы под дейсвием концентрированных кислот.
13 Технологическая схема гидролизного отделения.
14 Технологические операции перколяционного гидролиза. Процессы, протекающие при гидролизе.
15 Способы удаления лигнина из гидролизаппарата.
16 Двухстадийный гидролиз растительного сырья с раздельным отбором пентозного и гексозного гидролизатов.
17 Двухстадийный гидролиз растительного сырья с возвратом части гексозного гидролизата на загрузку и гидролиз гемицеллюлоз.
18 Устройство гидролизаппарата периодического действия.
19 Методы повышения скорости и эффективности перколяционного гидролиза. Способы перколяции.
20 Решоферно-испарительный узел. Пути повышения эффективности его работы.
21 Гидролиз в аппаратах непрерывного действия. Высокотемпературный гидролиз.
22 Кимический состав гидролизата. Влияние компонентов гидролизата на процессы его биохимической переработки.
23 Технология подготовки гидролизата к биохимической переработке.
24 Продуценты кормового белка и требования, предъявляемые к ним. Характеристика микрофлоры ферментаторов в производстве кормовых дрожжей. Jig
25 Влияние физических и химических факторов на микроорганизмы. Способы хранения посевного материала.
26 Строение и состав дрожжевой клетки.
27 Способы питания микроорганизмов. Особенности поступления питательных веществ в клетку.
28 Закономерности роста популяций при периодическом культивировании микроорганизмов.
29 Теоретические основы непрерывного глубинного культивирования дрожжей в режиме хемостата.
30 Ферментаторы и режимы ферментации в производстве кормовых дрожжей.
31 Двухступенчатая ферментация в производстве кормового белка.
32 Технология концентрирования дрожжевой суспензии
33 Сушка дрожжей. Рециркуляция сушильного агента. Получение гранулированного продукта. Устройство, принцип действия сушилки дрожжей и мероприятия, обеспечивающие ее безопасную эксплуатацию.
34 Технология производства кормовых дрожжей. Требования к качеству кормовых дрожжей. Технико-экономические показатели производства.
35 Проблемы охраны окружающей среды в гидролизном производстве и пути их решения.
36 Состав и доброкачественность СФ(и)Щ.
37 Предгидролизаты сульфатных варок целлюлозы. Состав и переработка.
38Получение лигносульфонатов при переработке сульфитного щелока и их использование.
39 Прямая микробиологическая трансформация целлюлозосодержащих материалов в этанол.
40 Ферментативный гидролиз растительного сырья, его преимущества и недостатки. Механизм ферментативного гидролиза.
41 Методы повышения реакционной способности целлюлозы и повышения гидролизуемости сырья.
42 Перспективы и основные направления прямой биоконверсии растительного сырья.
43 Методы контроля сырья, полупродуктов и продуктов в гидролизном производстве.
44 Производство кормового гидролизного сахара.
45 Виды растительно-углеводных кормов и принципы их производства.
46 Производство РУК-1 и РУК-2.
47 Облагораживание сырья, пентозный гидролиз и очистка пентозных гидролизатов в производстве пищевого ксилита.
48 Гидрирование ксилозы, получение кристаллического ксилита.
49 Технология спиртового брожения и пути ее совершенствования. Микрофлора спиртового производства, способы борьбы с инфекцией.
50 Теоретические основы ректификационного выделения и очистки этанола.
51 Технология процесса ректификационного выделения спирта из бражки.
52 Получение жидкого и твердого диоксида углерода.
53 Методы получения фурфуролсодержащих конденсатов. .
54 Технология получения фурфуролсодержащего конденсата (ФСК) с применением кислотных катализаторов.
55 Получение фурфурола методом двухфазного фурфурольно-гексозного гидролиза пентозансодержащего растительного сырья.
56 Получение фурфурола в процессе парофазного гидролиза пентозансодержащего растительного сырья с использованием солевых катализаторов.
57 Кинетика образования фурфурола.
58 Теоретические основы и технология выделения фурфурола из конденсатов на специализированных заводах. Окислительные превращения фур-фурола^способы его стабилизации.
59 Особенности технологии выделения фурфурола из конденсатов паров самоиспарения гидролизата.
60 Производные фурфурола и принципы их получения.
61 .Технология получения малеинового ангидрида.
62 Технология получения фурфурилового спирта.
63 Пути создания малоотходных технологий в гидролизном производстве. Характеристика ОКЖ. Использование и очистка ОКЖ
64 Современная технология очистки сточных вод гидролизного производства и пути создания оборотного водоснабжения.
65 Характеристика основных направлений использования гидролизного лигнина.
66 Методы химической переработки лигнина.
67 Использование гидролизного лигнина в натуральном виде,
68 Использование гидролизного лигнина путем его термической переработки.
69 Использование лигнина в качестве топлива.
70.Биосинтез белка в дрожжевой клетке.
71.Ассимиляция моносахаридов и органических кислот субстрата дрожжами - продуцентами белка.
72 Биохимия образования этанола дрожжами.
73Гехнология производства премиксов.
74 Получение материалов на основе сорбционных свойств лигнина: по-лифепана, удобрений (ЛСУ, ОМУ), коллактивита.
75 Особенности получения этилового спирта из пищевых видов сырья.
76.Получение топливного этанола